Profundizando en la evolución mineral de la Tierra

Cuando se habla de evolución de la Tierra, solemos pensar automáticamente en la biología y en formas de vida. Sin embargo, la Tierra también ha experimentado una importante evolución mineral.

De hecho, la evolución mineral es una útil forma de mirar la historia de nuestro planeta. Consiste en el estudio de la diversidad creciente de los minerales de la corteza terrestre cercanos a la superficie, desde los pocos que conformaron la Tierra a partir de las partículas de polvo interestelar cuando se formó el sistema solar, hasta alcanzar los más de 4.700 tipos principales de minerales que existen hoy.

Una reciente investigación sobre un mineral llamado molibdenita, realizada por un grupo encabezado por Robert Hazen del Laboratorio Geofísico del Instituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., ha proporcionado nuevos y reveladores conocimientos sobre la evolución geoquímica de nuestro planeta como resultado de procesos geológicos y biológicos.

La evolución mineral es un enfoque para comprender mejor la geoquímica siempre cambiante de la superficie terrestre y del subsuelo cercano a ésta. A grandes rasgos, todos los elementos químicos naturales hoy existentes en la Tierra ya estaban presentes cuando se formó nuestro sistema solar, pero al principio esos elementos conformaron sólo unos pocos minerales, quizás no más de 500 en los primeros mil millones de años de existencia de la Tierra. Sin embargo, conforme fue transcurriendo el tiempo, nuevas combinaciones de elementos condujeron a nuevos minerales.


El equipo de Hazen, Dimitri Sverjensky y John Armstrong, analizó 442 muestras de molibdenita de 135 lugares, con edades que van desde los 2.910 millones de años hasta tan sólo 6,3 millones de años. Los autores de estudio buscaban específicamente en la molibdenita rastros de contaminación de un elemento poco abundante llamado renio, muy sensible a las reacciones de oxidación, que puede usarse para confeccionar cronologías de reacciones químicas con el oxígeno del medio ambiente.

El equipo de investigación encontró cambios que sugieren un aumento en las condiciones propicias para la oxidación en el subsuelo cercano a la superficie, desde hace cerca de 3.000 millones de años hasta hace unos 540 millones de años. Esto coincide con un aumento del oxígeno presente en el entorno, el cual refleja lo que se conoce como la Gran Oxidación, un periodo de la historia de la Tierra en el que los niveles de oxígeno atmosférico del planeta se incrementaron de forma espectacular a consecuencia de los microbios que producían oxígeno mediante la fotosíntesis.

Además, los investigadores han descubierto que la distribución de los depósitos de molibdenita a través del tiempo más o menos se correlacionan con cinco épocas de formación de supercontinentes, concretamente los conocidos como Kenorlandia (Kenorland), Nuna, Rodinia, Pannotia, y Pangea. Esta correlación respalda los resultados de análisis anteriores de Hazen y sus colegas, que indicaron que la formación de minerales aumentaba notablemente durante los episodios de convergencia continental y formación de supercontinentes.

En la investigación también han trabajado Joshua Golden, Melissa McMillan, Robert T. Downs, Grethe Hystad e Ian Goldstein, de la Universidad de Arizona, así como Holly J. Stein y Aaron Zimmerman de la Universidad Estatal de Colorado.

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